淺談甲醇精餾工藝流程

張男雄

摘 要：本文對(duì)甲醇精餾工藝的流程進(jìn)行了分析，筆者主要通過對(duì)雙塔、三塔兩種方式的工藝進(jìn)行了分析研究，在研究的過程中，最大限度的降低了能耗，而且實(shí)現(xiàn)了蒸汽回收再利用，提高了甲醇精餾過程中能源的利用率。通過分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)三塔甲醇精餾工藝進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以增設(shè)一個(gè)加壓塔，這樣可以對(duì)蒸汽進(jìn)行回收利用，還可以提高甲醇精餾的質(zhì)量。下面筆者對(duì)甲醇精餾工藝的優(yōu)化過程以及具體的流程進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：甲醇；精餾；工藝流程；三塔

1 引言

社會(huì)在不斷發(fā)展，我國(guó)的科技以及研究水平在不斷提高，在甲醇精餾工藝方面，工藝技術(shù)水平得到了加大的提升，精餾的質(zhì)量也大大提升了，在優(yōu)化精餾工藝時(shí)，要做到最大限度的降低能耗，提高資源的利用率。三塔精餾工藝具有節(jié)能減耗的優(yōu)勢(shì)，其可以對(duì)蒸汽進(jìn)行回收利用，可以減低甲醇精餾的成本，還可以提高甲醇精餾的質(zhì)量與效率，筆者對(duì)不同的甲醇精餾工藝流程進(jìn)行了介紹與對(duì)比，希望對(duì)相關(guān)工作人員提供一定幫助，根據(jù)實(shí)際需求合理選擇工藝流程。

2 甲醇精餾工藝流程

2.1 雙塔精餾工藝流程

雙塔精餾是一種傳統(tǒng)的甲醇精餾方式，其應(yīng)用的時(shí)間比較早，有著較長(zhǎng)的發(fā)展歷程，在雙塔精餾的過程中，需要應(yīng)用精餾裝置，這種裝置比較大，在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，這一裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醇原料的預(yù)熱加壓處理，然后使原料進(jìn)入預(yù)精餾塔，利用冷凝的方式對(duì)甲醇進(jìn)行回收，然后與液化的水蒸氣進(jìn)行混合，在進(jìn)入塔底部，還有一部門甲醇會(huì)隨著水蒸氣逸出塔頂。在塔底連接這管道，可有將甲醇運(yùn)輸?shù)街骶s塔中繼續(xù)處理。所以，雙塔精餾裝置有預(yù)精餾塔與主精餾塔兩部門構(gòu)成，主精餾塔主要是對(duì)甲醇進(jìn)行加壓處理，可以對(duì)甲醇以及廢料進(jìn)行再利用。

2.2 三塔精餾工藝流程

三塔精餾是由預(yù)精餾塔、主精餾塔以及常壓精餾塔三部分構(gòu)成，在預(yù)精餾塔中，主要是對(duì)甲醇原料進(jìn)行預(yù)熱處理，可以對(duì)預(yù)熱過程中逸出甲醇以及雜質(zhì)進(jìn)行回收利用，使其進(jìn)入塔底，在加壓處理的過程中流入主精餾塔。主精餾塔是對(duì)甲醇原料進(jìn)行加壓處理，可以得到純凈的甲醇蒸汽，在利用冷凝的方式，可以是甲醇溶液液化然后進(jìn)入回流槽，還有少部門甲醇會(huì)進(jìn)入精餾塔頂部，進(jìn)行回流反應(yīng)。一部分甲醇與雜質(zhì)混合后會(huì)進(jìn)入塔底，然后在加壓作用下會(huì)流入常壓精餾塔中，常壓精餾塔可以對(duì)雜質(zhì)的回收再利用，可以對(duì)雜質(zhì)以及廢水進(jìn)行重復(fù)利用，具有節(jié)能、高效性。

2.3 四塔精餾工藝流程

四塔精餾是一種新型的甲醇精餾工藝，應(yīng)用這種工藝有一定難度，不好掌握技巧，這主要是因?yàn)檫@項(xiàng)精餾工藝流程比較復(fù)雜，而且不能進(jìn)行大規(guī)模使用。在精餾的過程中，首先甲醇原料會(huì)進(jìn)入常壓精餾塔中與塔釜水混合，然后再對(duì)這一混合液進(jìn)行加熱處理，這一過程可以有效的降低能源損耗。通過加壓處理，可以將甲醇原料送入加壓精餾塔中進(jìn)行處理，這一流程與三塔精餾工藝流程比較相似。四塔精餾工藝流程與三塔相比，區(qū)別在于首先需要將甲醇原料與常壓精餾塔中的塔釜水混合，四塔精餾主要是在處理前需要對(duì)原料先進(jìn)行加壓，所以，增加了加壓塔，可以對(duì)加壓過程中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行回收利用，提高了能源的循環(huán)利用率，其最大的缺點(diǎn)是不能大規(guī)模進(jìn)行。

3 精餾工藝的比較

3.1 甲醇的精餾質(zhì)量的比較

精餾質(zhì)量是考量一種工藝手段的重要指標(biāo)。雙塔精餾工藝是傳統(tǒng)的甲醇精餾提純的工藝手段，但最終精餾產(chǎn)生的精甲醇品質(zhì)相較于三塔精餾工藝手段還是有著一定的差距，主要表現(xiàn)在雙塔精餾過程產(chǎn)生的精甲醇還存在著一定含量的雜質(zhì)，這種雜質(zhì)存在的比例只能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中提出的指標(biāo)要求。主要因?yàn)橐掖嫉奈锢硇再|(zhì)與甲醇較為相似，因此對(duì)于乙醇的分離程度不能達(dá)到很好的控制，導(dǎo)致精甲醇中乙醇的含量較高。為了滿足社會(huì)對(duì)甲醇精餾的質(zhì)量的高要求，必須優(yōu)化工藝流程。三塔精餾過程明顯的改善了這一問題，精餾出的精甲醇中乙醇的含量明顯降低，極大的提高了精甲醇的質(zhì)量。經(jīng)過三塔精餾工藝之后，精甲醇中乙醇含量比例可以達(dá)到美國(guó)AA級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，可以完全的應(yīng)付甲醇羰基化的技術(shù)要求。

3.2 能源消耗的比較

在甲醇的精餾過程中，能量的消耗十分的巨大。提高對(duì)于精餾過程中的能源消耗，可以極大的降低甲醇精餾工藝過程的成本，有效的提高甲醇精餾工藝產(chǎn)生的收益。三塔精餾裝置有效的提高了能量的利用率，較之雙塔精餾裝置，能量的利用率提高了30%-40%左右。

3.3 設(shè)備成本的比較

通過對(duì)雙塔精餾裝置與三塔精餾裝置實(shí)際施工以及增加的部分設(shè)備費(fèi)用比較，三塔精餾裝置的設(shè)備以及施工成本較雙塔精餾裝備的設(shè)備以及施工成本提高了25%左右，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在運(yùn)行成本上三塔精餾裝置較之雙塔精餾裝置通過對(duì)能量更為合理的運(yùn)用，降低了20%左右的運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)產(chǎn)生的精餾甲醇品質(zhì)也極高，可以提供更大的收益。

3.4 生產(chǎn)規(guī)模的比較

通過對(duì)甲醇精餾規(guī)模的分析，合理選擇甲醇精餾裝置，也可有效的提高實(shí)際生產(chǎn)的利益。經(jīng)過計(jì)算與實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的分析，就目前來說，一般年產(chǎn)量在四萬噸以下的生產(chǎn)規(guī)模，采用雙塔精餾可以獲得最大的收益，并且由于雙塔精餾裝置的操作簡(jiǎn)便、建設(shè)規(guī)模小、時(shí)間快的特點(diǎn)，較之使用三塔精餾裝置更為合適。三塔精餾裝置適合大型工業(yè)區(qū)大規(guī)模的甲醇精餾工藝，因?yàn)橹挥性谝?guī)模擴(kuò)大化之后，三塔精餾裝置比雙塔精餾裝置各方面的綜合效益明顯才能得以充分的體現(xiàn)。

3.5 四塔精餾裝置的優(yōu)勢(shì)

為了應(yīng)付更高甲醇質(zhì)量的要求，四塔精餾裝置的運(yùn)作才足以滿足。但由于四塔精餾裝置高能耗與高投資問題的存在，無法實(shí)現(xiàn)全面的投產(chǎn)，但經(jīng)過四塔精餾裝置最后產(chǎn)生的廢水，已達(dá)到純水的標(biāo)準(zhǔn)，可以運(yùn)用于預(yù)精餾塔中的萃取水，極大的降低了裝置的運(yùn)營(yíng)成本。

4 結(jié)束語

隨著科技的不斷進(jìn)步，甲醇精餾工藝在不斷的完善，相關(guān)工藝技術(shù)水平越來越高，而且化工企業(yè)對(duì)精餾的質(zhì)量也提出了更高的要求。為了提高甲醇精餾的質(zhì)量，必須對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化以及改進(jìn)，還要根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的工藝流程，這樣才能提高精餾的效率。在精餾的過程中，要提高甲醇的利用率，可以對(duì)甲醇精餾后的蒸汽進(jìn)行回收再利用，這樣可以降低能源消耗。常見的甲醇精餾工藝包括雙塔、三塔以及四塔等方式，其中四塔精餾裝置能耗最低，而且精餾出的甲醇濃度最高，但是其不合適規(guī)模較大的精餾，所以，一定要綜合考慮實(shí)際應(yīng)用條件以及要求選擇精餾工藝。

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